JP3632553B2 - Noble gas fluorescent lamp - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、複写機、イメージリーダ等の情報機器における原稿照明用、あるいは、液晶パネルディスプレイのバックライト等に利用される希ガス蛍光ランプの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機やイメージリーダ等の画像読取装置では、一般に、原稿の幅方向に略円筒状のランプを配置して、そのランプから放射される光を原稿に照射し、原稿で反射した光、又は原稿を透過した光をCCDイメージセンサなどによって読み取る。画像読取用のランプとしては、種々のものがあるが、外部電極型の希ガス蛍光ランプが広く普及している。
【0003】
特開平04−087249号公報には、図9に示すようにガラスバルブの外表面に一対の外部電極43、43’を設けた希ガス蛍光ランプについて、絶縁材30で覆う技術思想が開示されている。一般に、特開平04−087249号公報に記載のランプを含めてガラスバルブの外表面に一対の電極を設けたランプは、誘電体としてのガラスバルブ20を介して外部電極43、43’に高電圧を印加し放電を行なう、いわゆる無声放電、あるいは誘電体バリア放電を利用するものである。
したがって、実際上の使用にあたっては、外部電極43、43’が他の金属部品と触れて起こる異常動作を避けるため、あるいは安全上の理由から電極を絶縁被覆する必要がある。特開平04−087249号公報の技術は、ガラスバルブのほぼ全長に亘って一対の帯状電極を配設し、帯状電極を含めたガラスバルブ上にシリコンレジン等の絶縁性被覆を被着すると共に、この絶縁性被覆上に熱収縮チューブを被覆したことにより、係る目的を達成するものである。
【0004】
一方、特開平03−84550号公報の第2図には、バルブの内表面と外表面に電極を設ける構造が開示されている。
この電極構成であれば、内表面電極に高電圧を印加するようにすれば、ガラスバルブの上に絶縁性被覆を施す必要がない。
【0005】
ところで、ガラスバルブの外表面に一対の電極を設けた希ガス蛍光ランプやガラスバルブの内表面と外表面に電極を設けた希ガス蛍光ランプにおいては、点灯直後からアパーチャから放射される光量が時間と共に減衰する問題点があった。
この現象は、ランプの中央部で特に顕著で、ランプの両端部でも光量の減衰が見られ、原稿照明用光源としてその改善が望まれていた。この現象は、ランプ内部に配設された蛍光体が点灯による発熱で温度上昇する為、放電プラズマより放出される紫外光を可視光に変換する効率が低下することに起因し、特にランプ中央部での発熱がランプ両端より大きい為と説明される。
【0006】
次に、特開平9−185954号公報には、ランプ外周表面に蓄熱部材を設けることにより、上記問題点を解決する技術思想が提案されている。特開平9−185954号公報の段落[0043]並びに[0044]には、「蓄熱手段(または蓄熱部材)をランプのまわりに設ける」というのは、蓄熱手段をランプの外周表面又は内周表面に直接周着する場合や、何等かの部材を介在させた状態でランプの近くに蓄熱手段を配置する場合などを含むことを意味するとし、蓄熱手段といのは、ランプの熱を奪い取ってその熱を自分自身の内部に蓄積できる性質を有する物質のことである。換言すれば、点灯直後のランプの温度上昇率を低減でき、しかも放熱によってランプを冷却するのに要する時間を長くすることができる物質のことである、としている。
【0007】
ここで比較的情報量の限られた原稿あるいは画像情報を読み取る場合、短時間で情報を読み取ることができ、ランプ外周面に蓄熱部材を設けることによって、ランプの温度上昇率が低減されることによる蛍光体の温度上昇率を抑えることが出来ることから、情報の読み始めから読み終わりまで、ランプの光量減衰が抑えられ、良好に情報を読み取ることができ、特開平9−185954号公報に開示された技術思想の効果が認められる。
【0008】
しかしながら、情報量の多いカラーの画像情報等を3原色の高い解像度でCCDイメージセンサで読み取る場合、画像情報を全て読み取るのに30分から1時間を超える長時間を必要とする場合がある。
この場合、ランプからの発熱は、蓄熱部材によって奪われるからある時間までは、ランプの発熱を抑えることができ、したがって光量減衰を抑えることができる。ところが30分から1時間を超える長時間を必要とする場合には、ランプからの発熱により、蓄熱部材が熱飽和を来し、ランプから熱を奪う機能が低下し、ランプの温度が上昇する結果、光量が減衰してしまう。つまり、画像情報の読み始めと読み終わりで著しく光量が減衰するため読み取った情報に一定の補正を施す手段を要する場合があった。特にこの問題は、長時間消灯していたランプによって点灯直後からただちに長時間をかけて画像情報を読み取る場合に顕著であった。さらには、蓄熱部材そのものがゴムと金属部材などから構成される為に、ランプのコストアップとなる。またランプユニットを高速でスキャンさせる複写機などの用途においては、ランプユニットの重量が増大し、駆動用モータのトルクの大きなものを選定しなければならずこの面でもコストアップとなってしまう。
【0009】
従って、特開平9−185954号公報の技術思想においては、蓄熱手段あるいは蓄熱部材によって、ランプ温度が、飽和に達するまでの時間を緩和できても、必ずしもランプ飽和温度を下げる技術思想ではなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラスバルブ内表面に少なくとも一方の電極を設け、該電極に高電圧側を接続した希ガス蛍光ランプにおいて、長時間の安定点灯時のランプ飽和温度を下げることによって、ランプ全長に亘って点灯後もアパーチャから放射される光量減衰を低減し、軽量で安価な原稿照明用光源を提供することある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも一方の電極をガラスバルブの内表面に内部電極として配設し、該内部電極には電源の高圧側を接続し、他方の電極を前記ガラスバルブの内表面または外表面に配設し、前記内部電極を覆うように蛍光体層を配設するとともに前記蛍光体層に光取り出し用アパーチャを設け、前記ガラスバルブ内に希ガスを封入し、誘電体バリア放電を利用する希ガス蛍光ランプにおいて、前記ガラスバルブの中央部に該ガラスバルブの射出率より射出率の大きい複数の熱放射材料を重ねてガラスバルブを部分的に覆ったことを特徴とする希ガス蛍光ランプとしたことによるものである。ここで、複数の熱放射材料は同一種のもの同士であっても、異なる種類のもの同士であってもよい。
【0012】
ここで、射出率とは、例えば文献(伝熱概論、甲藤好郎著、P.339、昭和49年養賢堂)によって定義されている。この文献では、一般の物体の熱放射は波長によるエネルギ分布も大きさも共に黒体放射とは異なる。しかし、物体と同じ温度の黒体放射を標準にとり、それに対する割合であらわしたものとして、射出率(emissivity)が説明されており、物体の表面温度、物質、性状に関係する、と記されている。
【0015】
請求項に記載の発明は、前記熱放射材料が高分子材料であることを特徴とする請求項1に記載の希ガス蛍光ランプとしたことによるものである。
【0016】
【作用】
次に、本発明の技術思想によるところの作用について説明する。前記ガラスバルブを前記ガラスバルブの射出率より射出率の大きい熱放射材料で覆ったことによって、特に自然対流または略自然対流とみなせるような条件による冷却の場合、ランプ表面の熱伝達係数が大きくなり、結果として点灯時のランプ表面温度が下がる。さらに、ガラスバルブのみの場合の表面積よりも熱放射材料の分だけランプの表面積が増え、点灯時のランプ表面温度が下がる。熱放射材料を重ねることにより、さらに熱伝達係数あるいはランプの表面積が増加し、その結果点灯時の蛍光体の温度が下がり、点灯開始後の光量減衰の絶対量を抑えられる。特に前記ガラスバルブの中央部に複数の前記熱放射材料を重ねてガラスバルブを部分的に覆ったことにより、特にランプ中央部の蛍光体の温度がより下がり、ランプ両端部の蛍光体とほぼ同じ程度の温度となり、ランプ全長に亘って、光量減衰が抑えられるとともにランプ軸方向にほぼ均一に光量が減衰する。
【0018】
請求項の発明では、前記熱放射材料が高分子材料であることによって、ガラスバルブの射出率より射出率の大きい光透過性の熱放射材料として軽量で安価なものを適用することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明を行なう。図1は、希ガス蛍光ランプ10の断面図である。20はガラスバルブであり、内表面に一対の内部電極41、42を配設し、この内部電極を覆うように蛍光体層60が設けられる。蛍光体層60の下に、後述するアパーチャ70からの光放出量を増加する目的で、反射材層を1層または複数層適宜入れてもよい。この反射材層は、様々な材料が適用可能であるが、特に可視域での反射率が高い材料が好適である。
【0020】
高電圧は一対の内部電極の間に印加され、蛍光体層60が誘電体として機能し、放電空間50に所定の放電が発生し、紫外または真空紫外光が放電プラズマより放射され、蛍光体層60に照射されるとともに、可視光に変換され、アパーチャ70より放出される。ガラスバルブ20の外表面は、さらにガラスバルブ20よりも射出率の高い熱放射材料30で覆われるが、少なくとも熱放射材料30は、アパーチャ70領域で透光性を有するものが望ましい。またガラスバルブ20の外表面には、高電圧となる電極は無く、当該熱放射材料30は、特にランプの発熱を下げる為に有効に機能する。
【0021】
次に、図2では、43は、ガラスバルブ20の外表面に設けられる外部電極である。ガラスバルブ20の内表面には、内部電極40が設けられる。当該内部電極40は、さらに蛍光体層60で覆われる。ガラスバルブ20の外表面は、外部電極43を含めて熱放射材料31、さらに熱放射材料32で覆われる。高電圧は内部電極40と外部電極43の間に印加され、蛍光体層60並びにガラスバルブ20が誘電体として機能し、放電空間50に所定の放電が発生し、紫外または真空紫外光が放電プラズマより放射され、蛍光体層60に照射されるとともに、可視光に変換され、アパーチャ70より放出される。
【0022】
外部電極43は、点灯にあたっては通常接地されるか、安全上問題の無い程度の電圧が印加されるため、絶縁のための対策を必要としない。本発明においては、ガラスバルブ20の外表面には、さらにガラスバルブ20の射出率と同程度かより高い熱放射材料31で覆われ、さらに、熱放射材料32で覆われる。ここで熱放射材料32の射出率は、少なくともガラスバルブ20の射出率より高いことが望ましい。熱放射材料32の射出率が熱放射材料31の射出率より高いことが、点灯時の蛍光体層60の温度を下げる点で好適であるが所定の温度低減が達成されれば必ずしもこの限りではない。また、熱放射材料31並びに熱放射材料32は、アパーチャ70領域で透光性を有するものが望ましい。
【0023】
次に、図3は請求項1の発明に係る実施の形態を示したものである。10は、本発明に係る希ガス蛍光ランプであり、ガラスバルブの内表面に内部電極を配設し、ガラスバルブの外表面に外部電極を配設している。閉塞体80は、内部電極をガラスバルブの外部に導出し、かつ気密封止を行なうものである。給電端子100は、内部電極、外部電極に点灯電源110からの高電圧を供給するための端子である。高電圧側は内部電極に接続される。
【0024】
次に、本発明のランプの内部電極、外部電極に印加される高電圧の電源、並びに電圧波形について触れる。本発明者らはこの種のランプを高効率に駆動させる方法として特開平9ー199285号公報にてフライバック方式によるパルス点灯駆動を提案した。図10(a)は、その回路構成の一例である。T1はトランス、Q1はスイッチング素子、PCはパルス制御系である。インピーダンスZは、無限大(つまりフローティング)から、ゼロ(接地)まで、適宜、抵抗、コイル、コンデンサにより形成する。
【0025】
パルス制御系PCからの信号により、Q1がオンオフ動作し、トランスT1の2次側に高電圧パルスが発生する。トランスT1の2次側の高電圧側HVは、トランスの巻線仕様により、極性が選択でき、内部電極に接続される。図11(a)は、極性を負にした場合の点灯波形の一例である。他方の低電圧側Gは、本発明のランプの内部電極または、外部電極と接続されるとともに、インピーダンスZを介して接地される。ここで、本発明においてはインピーダンスZは、接地または接地とみなせる程度の値が選択される。
【0026】
同様な点灯回路の一例として、図10(b)は、従来から広く利用されている自励式正弦波点灯回路を示したものである。R1、R2は抵抗、Q2、Q3はスイッチング素子であり、Cはコンデンサ、T2はトランス、Zについては先述と同じである。この方式は、先のフライバック方式と異なり、スイッチング素子Q2、Q3をオンオフするパルス制御系が不要で安価な回路が実現できる。トランスT2の2次側に正弦波高電圧が発生する。トランスT2の2次側の高電圧側HVは、内部電極に接続される。図11(b)は、自励式正弦波点灯の点灯波形の一例である。他方の低電圧側Gは、本発明のランプの内部電極または、外部電極と接続されるとともに、インピーダンスZを介して接地される。ここで、本発明においてはインピーダンスZは、接地または接地とみなせる程度の値が選択される。
【0027】
図3で当該希ガス蛍光ランプは軸方向のほぼ全長に亘り、熱放射材料31で覆われ、さらに熱放射材料32でランプの略中央部分を覆う構成とする。ランプの両端には、さらにホルダーや、高電圧を供給するハーネスなどを接続する端子等を設ける場合もある。このランプを点灯すると、ランプの軸方向に均一な放電が得られるが、ランプの両端部と中央部分では、ランプの温度上昇が異なる。その理由は、形状的にランプ端部の方が中央部より熱を奪われやすいことに起因すると考えられる。ランプのガラスバルブ内表面に配設された蛍光体の温度は、ランプ端部より中央部で上昇しやすいことから、蛍光体の紫外光の可視光への変換効率が温度上昇とともに低下し、結果的に点灯直後からのアパーチャより放出される光量の減少がランプ端部より中央部で大きくなってしまう。
【0028】
図4は、本発明の図3に係るランプを熱放射材料で覆わない時の点灯時間と照度減衰の様子をランプ端部と中央部について示した一例である。横軸は点灯時間、縦軸は、相対照度である。点灯直後の照度を100%とした場合、ランプ端部より中央部の照度減衰率が大きくなっている。
【0029】
そこで、本発明の希ガス蛍光ランプは軸方向のほぼ全長に亘り、射出率がガラスバルブよりも高い熱放射材料で覆う。こうすることにより、図5に示すように、ランプ中央部の照度減衰率が図4の時に比べて抑えられている。さらにランプの中央部分を熱放射材料で覆うことによりランプ中央部での照度の減衰率がさらに抑えられ、ランプ端部の照度減衰に近づき、ランプ全長にわたって照度の減衰率を抑えることができ、ほぼ均一に照度が減衰する。
【0030】
【実施例】
<射出率の測定>
射出率の測定に当たっては、先に文献にもある通り、射出率は表面状態にも依存するため、2種類の射出率の既知の材料としてカーボンロッド(射出率ε=0.98)及び黒体スプレー(ε=0.97、堀場製作所製)を準備した。次に炉内を±1℃程度に均熱加熱ができる炉に、カーボンロッドと被測定対象物とをセットし、さらに被測定対象物の一部に先の黒体スプレーを局所的に塗布し、所定の温度に加熱し、十分時間を経た後、放射温度計(キーエンス、IT2−202、
IT2−50)によりカーボンロッドの温度を測定し、さらに、被測定対象物の黒体スプレーを塗布した個所の温度を測定し、最後に被測定対象物がカーボンロッドの温度並びに黒体スプレー塗布個所の温度と同じ温度指示値となるように放射温度計の射出率を変化させることで被測定対象物の射出率を求めた。カーボンロッドの温度と黒体スプレー塗布個所の温度の指示値が異なる場合には、その平均値を用いた。
【0031】
<ランプ温度の測定>
ランプの温度は、例えばランプ中央において、ガラスバルブの径方向を4等分し、4個所のランプ表面温度を先の放射温度計により、材料により射出率を補正して測定を行ない、4点の平均値をその位置のランプ温度とした。この測定をランプ中央、ランプ中央から左右160mmの位置の3個所で行なった。
【0032】
<ランプ入力の評価>
ランプ入力は、本発明に係るランプに入力される電気エネルギーのうち、何割が放電のジュール熱となり、何割が可視光あるいは、放射によって出力され、何割が伝導、対流損として外部に奪われるかを見積もる上で重要である。つまりランプ入力を正確に測定しなければ、各条件でのランプ温度の測定値から本発明の効果を確認することは容易ではない。従って本発明においては、ランプ入力の測定をできる限り厳密に行なった。本発明に係る誘電体を介して放電を行なう無声放電、あるいは誘電体バリア放電を利用するランプにおいては、そのランプの入力は、一般にV−Qリサージュ法により、ランプ入力電力を求める手法が適用されている。
【0033】
この方法の概略を図6に示す。T1はトランス、C1は静電容量Cmの積分コンデンサーである。ランプ両端の電圧VLと、C1両端の電圧Vqから求められるC1の蓄積電荷Q(Q=Cm×Vq)より、例えば図7のようなリサージュ図形が得られる。このリサージュ図形の面積S(図中斜線部)は、ランプ電圧波形1周期あたりのランプ入力に相当する。ランプ点灯周波数をfとするとランプ入力PはP=S×fで計算できる。なおC1の大きさはVL:Vq=1000:1程度になるように設定し、ランプ電圧波形に大きな影響を与えないよう配慮する。また、このランプ入力Pはランプの誘電体損によるエネルギー消費も含むが、その占める割合は小さく、本発明の効果を説明する上では特に問題にならない。
【0034】
<実施例1>
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。比較例として図1において、熱放射材料30の被覆されないランプを作製した。
ガラスバルブ20としては、外径φ8.0肉厚0.55の無鉛のガラス(商品名PSー94、日本電気硝子)を使用した。この無鉛ガラスの射出率は、先の測定によるとε=0.90であった。内部電極41、42は、市販の銀ペーストをディスペンサによるガラスバルブ20の内面に塗布した。銀ペーストは、銀の粉末に適宜有機バインダと溶剤を混練したものである。さらに内部電極41、42を焼成した後、蛍光体スラリーを例えば吸い上げ方式により塗布し、内部電極41、42を覆うように配設した。蛍光体層60の塗布厚みは、この例では、40μm〜90μmとした。
【0035】
蛍光体としては、LaPO4:Ce,Tbを使用したが、その他の希土類蛍光体を適用することも可能である。アパーチャ70は、蛍光体層60の一部を機械的に取り除くことで設けた。ランプ内部には、キセノンを13.3kPa封入した。
【0036】
ランプの全長は、約360mmである。このランプを、本発明者らが特開平9ー199285号公報にて提案したフライバック方式によるパルス点灯により点灯したところ、図4に示す代表的な結果を得た。点灯直後の照度を100%とした場合、点灯後5分間で、ランプ中央照度は約8%減衰し、ランプ端部は、約4%減衰した。その後30分でランプ中央部照度は約10%減衰し、ランプ端部は、約5%減衰した。
【0037】
次に、このランプに熱放射材料31として、PET(商品名 テレチューブ 帝人化成、収縮後の厚み約150μm)をランプ全長に亘って被せて本発明の実施例1のランプを完成させた。このPET系熱収縮チューブの射出率は、先の測定によるとε=0.94であった。このランプを、本発明者らが特開平9ー199285号公報にて提案したフライバック方式によるパルス点灯により点灯したところ、図5に示す代表的な結果を得た。点灯直後の照度を100%とした場合、点灯後5分間で、ランプ中央照度は約5%の減衰に抑えられ、ランプ端部は、約3%の減衰であった。その後30分でランプ中央部照度は約6%、ランプ端部で約3%の減衰に過ぎなかった。
【0038】
<実施例2>
次に、実施例1での本発明のランプの全長にわたって熱放射材料31としてテフロン系熱収縮チューブ(商品名K2、ポリ弗化ビニリデン、住友電工、収縮後の厚み約200μm)を被せて本発明のランプを完成させた。このテフロン系熱収縮チューブの射出率は、先の測定によるとε=0.97であった。このランプを先と同様のフライバック方式によるパルス点灯により点灯したところ、図5に示す代表的な結果を得た。点灯直後の照度を100%とした場合、点灯後5分間で、ランプ中央照度は約4%の減衰に抑えられ、ランプ端部は、約2%の減衰であった。その後30分でランプ中央部照度は約4%、ランプ端部は、約2%の減衰に過ぎなかった。このランプをさらに30分間点灯しつづけたが照度の減衰はこれ以上見られなかった。
【0039】
<実施例3>
次に、実施例2において全体に被せた熱放射材料31としてテフロン系熱収縮チューブをランプの中央部120mmを除いて、取り除いた。このランプを先と同様のフライバック方式によるパルス点灯により点灯した。この実施例では、点灯直後の照度を100%とした場合、点灯後5分間で、ランプ中央照度は約4%の減衰に抑えられ、ランプ端部は、約3%の減衰であった。その後30分でランプ中央部照度は約4%、ランプ端部は、約3%の減衰に過ぎなかった。このランプをさらに30分間点灯しつづけたが、照度の減衰はこれ以上見られなかった。
【0040】
<実施例4>
次に、実施例1での本発明のランプの中央部120mm領域に、射出率の測定に使用した黒体スプレーを熱放射材料31としてアパーチャ部を除いてに塗布した。
黒体スプレーによる塗布膜の射出率はε=0.97、塗布厚みは、おおよそ3μm程度である。このランプを先と同様のフライバック方式によるパルス点灯により点灯した。この実施例では、点灯直後の照度を100%とした場合、点灯後5分間で、ランプ中央照度は約4%の減衰に抑えられ、ランプ端部は、約3%の減衰であった。その後30分でランプ中央部照度は約5%、ランプ端部は、約3%の減衰に過ぎなかった。このランプをさらに30分間点灯しつづけたがランプ中央部照度は約6%の減衰、ランプ端部は、約4%の減衰にとどまった。
【0041】
図8に示す表1は、今回の実施例についてランプ表面温度の測定例をランプ入力と共に示した一例である。この表1からわかる通り、熱放射材料として射出率の大きな高分子材料を被せることによりランプの表面温度が7〜8deg程度下がることが確認できた。これは、ランプ表面の射出率がより高くなることによりランプ内部の熱エネルギーが放射でランプ外部に放出され易くなるためであり、さらに高分子材料を被せることで厚み分だけ表面積も増加するためである。例えば、
ガラスバルブ径φ8に対して200μm厚みが増加すると表面積は約5%程度増加することになり、本発明の効果を説明する上で有効な数値である。
【0042】
以上、本発明の実施例について具体例を説明してきた。本発明は、これらの実施例にとどまるものではない。ここに述べてきた実施例のそれぞれの組み合わせにおいても本発明の効果が認められる。
特に種々の材料に無鉛品を使用したが、これは、環境への影響を配慮したものである。したがって、基本的にはガラスバルブとしても鉛ガラス、ほう珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノ珪酸ガラスなどを適用するこも可能である。内部電極としても、銀ペースト以外、カーボンペースト、銀−パラジウム、金、金ーパラジウム、白金、白金ーパラジウムなどのペーストを利用することもでき、ITOやネサ膜も可能である。
【0043】
また、熱放射材料としての高分子材料には、実施例ではPET、テフロン系熱収縮チューブを挙げたが、これ以外でも熱収縮機能を有する高分子材料や液状のレジンをディッピング後、乾燥させて設ける材料であっても、その射出率が適用するガラスバルブの射出率より高い材料であれば本発明の効果が認められる。
【0044】
【発明の効果】
次に、本発明の効果を説明する。少なくとも1つの電極をガラスバルブの内表面に内部電極として配設し、他方の電極を前記ガラスバルブの内表面または外表面に配設し、該内部電極に電源の高圧側を接続し、前記内部電極を覆うように蛍光体層を配設するとともに前記蛍光体層に光取り出し用アパーチャを設け、前記ガラスバルブ内に希ガスを封入し、誘電体バリア放電を利用する希ガス蛍光ランプにおいて、前記ガラスバルブを前記ガラスバルブの射出率より射出率の大きい軽量で安価な熱放射材料で覆ったことにより、ランプ内部の熱エネルギーをより多く放射し、ランプの温度を下げることができるので、長時間点灯しても点灯初期の照度に比べて大きく減衰することなく安定な照度がランプ全長にわたって得られ、高速複写機並びにスキャナー用の読取用光源として好適なランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の一例を示す図である。
【図2】本発明の実施例の一例を示す図である。
【図3】本発明の実施例の一例を示す図である。
【図4】本発明に係る従来技術に係る測定データの一例である。
【図5】本発明に係に係る測定データの一例である。
【図6】本発明に係るランプのランプ入力を測定する測定系である。
【図7】本発明に係るランプのリサージュ図形の一例である。
【図8】本発明の効果をまとめた表である。
【図9】従来技術の一例である外部電極型の蛍光ランプの断面図である。
【図10】本発明のランプを点灯する回路の一例である。
【図11】本発明のランプを点灯する点灯波形の一例である。
【符号の説明】
10 希ガス蛍光ランプ
20 ガラスバルブ
30 熱放射材料
31 熱放射材料
32 熱放射材料
40 内部電極
41 内部電極
42 内部電極
43 外部電極
43’ 外部電極
60 蛍光体層
70 アパーチャ
80 閉塞体
90 排気管残部
100 給電端子
110 点灯電源
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a rare gas fluorescent lamp used for illuminating a document in an information device such as a facsimile, a copying machine, an image reader, or a backlight of a liquid crystal panel display.
[0002]
[Prior art]
In an image reading apparatus such as a copying machine or an image reader, generally, a substantially cylindrical lamp is arranged in the width direction of a document, light emitted from the lamp is irradiated on the document, and the light reflected by the document or the document The light transmitted through is read by a CCD image sensor or the like. There are various types of lamps for image reading, but external electrode type rare gas fluorescent lamps are widely used.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 04-087249 discloses a technical idea of covering a rare gas fluorescent lamp having a pair of external electrodes 43 and 43 'on the outer surface of a glass bulb as shown in FIG. Yes. In general, a lamp in which a pair of electrodes is provided on the outer surface of a glass bulb, including the lamp described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-087249, has a high voltage applied to the external electrodes 43 and 43 ′ via the glass bulb 20 as a dielectric. So-called silent discharge or dielectric barrier discharge is used.
Therefore, in practical use, it is necessary to insulate the electrodes in order to avoid an abnormal operation that occurs when the external electrodes 43, 43 'are in contact with other metal parts, or for safety reasons. The technique of Japanese Patent Laid-Open No. 04-087249 is provided with a pair of strip electrodes over almost the entire length of the glass bulb, and an insulating coating such as silicon resin is deposited on the glass bulb including the strip electrodes, This object is achieved by coating the heat-shrinkable tube on the insulating coating.
[0004]
On the other hand, FIG. 2 of Japanese Patent Laid-Open No. 03-84550 discloses a structure in which electrodes are provided on the inner and outer surfaces of a bulb.
With this electrode configuration, if a high voltage is applied to the inner surface electrode, there is no need to provide an insulating coating on the glass bulb.
[0005]
By the way, in a rare gas fluorescent lamp having a pair of electrodes on the outer surface of the glass bulb and a rare gas fluorescent lamp having electrodes on the inner surface and the outer surface of the glass bulb, the amount of light emitted from the aperture immediately after lighting There was a problem that attenuated.
This phenomenon is particularly prominent at the center of the lamp. Attenuation of the amount of light is also observed at both ends of the lamp, and improvement of the light source for document illumination has been desired. This phenomenon is caused by a decrease in the efficiency of converting ultraviolet light emitted from the discharge plasma into visible light because the temperature of the phosphor disposed inside the lamp rises due to heat generated by lighting. It is explained that the heat generation at is larger than both ends of the lamp.
[0006]
Next, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-185554 proposes a technical idea that solves the above problems by providing a heat storage member on the outer peripheral surface of the lamp. In paragraphs [0043] and [0044] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-185594, “the heat storage means (or heat storage member) is provided around the lamp” means that the heat storage means is provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the lamp. In this case, it means that the heat storage means is placed near the lamp with some members interposed, and the heat storage means takes the heat of the lamp and removes the heat. It is a substance that has the property that it can accumulate in itself. In other words, it is a substance that can reduce the rate of temperature rise of the lamp immediately after lighting and can increase the time required to cool the lamp by heat dissipation.
[0007]
Here, when reading a document or image information with a relatively limited amount of information, the information can be read in a short time, and by providing a heat storage member on the outer peripheral surface of the lamp, the rate of temperature rise of the lamp is reduced. Since the temperature rise rate of the phosphor can be suppressed, the light quantity attenuation of the lamp can be suppressed from the start of reading information to the end of reading, and information can be read satisfactorily, which is disclosed in JP-A-9-185554. The effect of the technical idea is recognized.
[0008]
However, when color image information having a large amount of information is read with a CCD image sensor at a high resolution of the three primary colors, it may take a long time from 30 minutes to over 1 hour to read all the image information.
In this case, since the heat generated by the lamp is taken away by the heat storage member, the heat generation of the lamp can be suppressed until a certain time, and therefore the attenuation of the light amount can be suppressed. However, when a long time exceeding 30 minutes to 1 hour is required, the heat storage member comes into thermal saturation due to heat generated from the lamp, the function of taking heat away from the lamp is lowered, and the temperature of the lamp rises. The amount of light is attenuated. That is, since the amount of light is significantly attenuated at the start and end of reading of image information, a means for performing a certain correction on the read information may be required. This problem is particularly noticeable when image information is read over a long period of time immediately after being turned on by a lamp that has been turned off for a long time. Furthermore, since the heat storage member itself is made of rubber and a metal member, the cost of the lamp is increased. In applications such as a copying machine that scans the lamp unit at high speed, the weight of the lamp unit increases, and it is necessary to select a drive motor with a large torque, which increases costs.
[0009]
Therefore, in the technical idea of Japanese Patent Laid-Open No. 9-185594, even if the time until the lamp temperature reaches saturation can be reduced by the heat storage means or the heat storage member, it is not necessarily the technical idea to lower the lamp saturation temperature.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a rare gas fluorescent lamp in which at least one electrode is provided on the inner surface of a glass bulb and the high voltage side is connected to the electrode. By lowering the lamp saturation temperature at the time of stable lighting for a long time, attenuation of the amount of light emitted from the aperture is reduced even after lighting over the entire length of the lamp, thereby providing a light source for illuminating a manuscript that is lightweight and inexpensive.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is arranged such that at least one of the electrodes is disposed as an internal electrode on the inner surface of the glass bulb, the high voltage side of the power source is connected to the internal electrode, An electrode is disposed on the inner or outer surface of the glass bulb, a phosphor layer is disposed so as to cover the inner electrode, a light extraction aperture is provided in the phosphor layer, and a rare gas is disposed in the glass bulb. In a rare gas fluorescent lamp using a dielectric barrier discharge.In the center ofThe injection rate is larger than the injection rate of the glass bulbpluralThermal radiation materialThe glass bulb partiallyThis is because the rare gas fluorescent lamp is characterized by being covered.Here, the plurality of heat radiation materials may be the same type or different types.
[0012]
Here, the injection rate is defined by, for example, literature (Introduction to Heat Transfer, Yoshiro Kato, P.339, Showa 49 Yokendo). In this document, thermal radiation of a general object is different from blackbody radiation in both energy distribution and size according to wavelength. However, the black body radiation at the same temperature as the object is taken as a standard, and the emission ratio is described as a ratio to that, and it is stated that it is related to the surface temperature, material, and property of the object. Yes.
[0015]
Claim2The invention according to claim 2, wherein the heat radiation material is a polymer material.1This is because the rare gas fluorescent lamp is described.
[0016]
[Action]
Next, the operation of the technical idea of the present invention will be described.The SaidBy covering the glass bulb with a heat radiation material having an injection rate larger than that of the glass bulb, particularly when cooling under conditions that can be regarded as natural convection or substantially natural convection, the heat transfer coefficient of the lamp surface increases. As a result, the lamp surface temperature during lighting is lowered. Furthermore, the surface area of the lamp is increased by the amount of the heat radiation material than the surface area of the glass bulb alone, and the lamp surface temperature during lighting is lowered. By superimposing the heat radiation material, the heat transfer coefficient or the surface area of the lamp is further increased. As a result, the temperature of the phosphor at the time of lighting is lowered, and the absolute amount of attenuation of light quantity after starting lighting can be suppressed.In particular, the glass bulb is partially covered by overlapping a plurality of the heat radiating materials on the central portion of the glass bulb, in particular, the temperature of the phosphor in the central portion of the lamp is further lowered, and is almost the same as the phosphors on both ends of the lamp. The temperature is reduced to a certain level, and the light amount attenuation is suppressed over the entire length of the lamp, and the light amount is attenuated substantially uniformly in the lamp axis direction.
[0018]
Claim2In this invention, since the heat radiation material is a polymer material, a light-transmitting heat radiation material having an emission rate larger than that of the glass bulb can be applied.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.Figure 1 shows noble gas1 is a cross-sectional view of a fluorescent lamp 10. FIG. Reference numeral 20 denotes a glass bulb. A pair of internal electrodes 41 and 42 are disposed on the inner surface, and a phosphor layer 60 is provided so as to cover the internal electrodes. For the purpose of increasing the amount of light emitted from the aperture 70 described later, one or more reflective material layers may be appropriately placed under the phosphor layer 60. Various materials can be applied to the reflective material layer, and a material having a high reflectance in the visible region is particularly suitable.
[0020]
A high voltage is applied between the pair of internal electrodes, the phosphor layer 60 functions as a dielectric, a predetermined discharge is generated in the discharge space 50, ultraviolet or vacuum ultraviolet light is emitted from the discharge plasma, and the phosphor layer 60 is irradiated, converted into visible light, and emitted from the aperture 70. The outer surface of the glass bulb 20 is further covered with a heat radiation material 30 having an emission rate higher than that of the glass bulb 20, but at least the heat radiation material 30 is preferably transparent in the aperture 70 region. Further, there is no high voltage electrode on the outer surface of the glass bulb 20, and the heat radiation material 30 functions effectively in order to reduce the heat generation of the lamp.
[0021]
Next, FIG.Then43 is an external electrode provided on the outer surface of the glass bulb 20. An internal electrode 40 is provided on the inner surface of the glass bulb 20. The internal electrode 40 is further covered with a phosphor layer 60. The outer surface of the glass bulb 20 is covered with the heat radiation material 31 and the heat radiation material 32 including the external electrode 43. A high voltage is applied between the internal electrode 40 and the external electrode 43, the phosphor layer 60 and the glass bulb 20 function as a dielectric, a predetermined discharge is generated in the discharge space 50, and ultraviolet or vacuum ultraviolet light is discharged into the discharge plasma. Is emitted to the phosphor layer 60, converted into visible light, and emitted from the aperture 70.
[0022]
Since the external electrode 43 is normally grounded or is applied with a voltage that does not cause a safety problem, it does not require any measures for insulation. In the present invention, the outer surface of the glass bulb 20 is further covered with a heat radiation material 31 that is equal to or higher than the injection rate of the glass bulb 20 and further covered with a heat radiation material 32. Here, the injection rate of the heat radiation material 32 is preferably higher than at least the injection rate of the glass bulb 20. It is preferable that the emission rate of the heat radiation material 32 is higher than the emission rate of the heat radiation material 31 in terms of lowering the temperature of the phosphor layer 60 at the time of lighting, but this is not necessarily limited as long as a predetermined temperature reduction is achieved. Absent. Further, it is desirable that the heat radiation material 31 and the heat radiation material 32 have translucency in the aperture 70 region.
[0023]
Next, FIG.In invention of Claim 1Such an embodiment is shown. Reference numeral 10 denotes a rare gas fluorescent lamp according to the present invention, in which an internal electrode is disposed on the inner surface of the glass bulb and an external electrode is disposed on the outer surface of the glass bulb. The closing body 80 leads the internal electrode to the outside of the glass bulb and performs airtight sealing. The power supply terminal 100 is a terminal for supplying a high voltage from the lighting power supply 110 to the internal electrode and the external electrode. The high voltage side is connected to the internal electrode.
[0024]
Next, the high voltage power source applied to the internal electrode and the external electrode of the lamp of the present invention and the voltage waveform will be described. The present inventors have proposed a pulse lighting drive by a flyback method in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-199285 as a method of driving this kind of lamp with high efficiency. FIG. 10A shows an example of the circuit configuration. T1 is a transformer, Q1 is a switching element, and PC is a pulse control system. The impedance Z is appropriately formed from a resistance, a coil, and a capacitor from infinity (that is, floating) to zero (ground).
[0025]
Q1 is turned on and off by a signal from the pulse control system PC, and a high voltage pulse is generated on the secondary side of the transformer T1. The secondary high voltage side HV of the transformer T1 can be selected in polarity according to the winding specifications of the transformer and is connected to the internal electrode. FIG. 11A is an example of a lighting waveform when the polarity is negative. The other low-voltage side G is connected to the internal electrode or the external electrode of the lamp of the present invention and grounded through the impedance Z. Here, in the present invention, the impedance Z is selected to be ground or a value that can be regarded as ground.
[0026]
As an example of a similar lighting circuit, FIG. 10B shows a self-excited sine wave lighting circuit that has been widely used conventionally. R1 and R2 are resistors, Q2 and Q3 are switching elements, C is a capacitor, T2 is a transformer, and Z is the same as described above. Unlike the previous flyback method, this method does not require a pulse control system for turning on and off the switching elements Q2 and Q3, and can realize an inexpensive circuit. A sine wave high voltage is generated on the secondary side of the transformer T2. The secondary high voltage side HV of the transformer T2 is connected to the internal electrode. FIG.11 (b) is an example of the lighting waveform of self-excited sine wave lighting. The other low-voltage side G is connected to the internal electrode or the external electrode of the lamp of the present invention and grounded through the impedance Z. Here, in the present invention, the impedance Z is selected to be ground or a value that can be regarded as ground.
[0027]
In FIG. 3, the rare gas fluorescent lamp is configured to be covered with the heat radiation material 31 over the substantially entire length in the axial direction, and further cover the substantially central portion of the lamp with the heat radiation material 32. In some cases, both ends of the lamp are further provided with terminals for connecting a holder, a harness for supplying a high voltage, and the like. When this lamp is lit, a uniform discharge is obtained in the axial direction of the lamp, but the temperature rise of the lamp is different at both ends and the center of the lamp. The reason for this is considered to be that the lamp end portion is more easily deprived of heat than the center portion. Since the temperature of the phosphor arranged on the glass bulb inner surface of the lamp is likely to rise from the lamp end to the center, the conversion efficiency of the phosphor from UV light to visible light decreases as the temperature rises. Therefore, the decrease in the amount of light emitted from the aperture immediately after lighting is greater at the center than at the lamp end.
[0028]
FIG. 4 is an example showing the lighting time and the state of illuminance attenuation when the lamp according to FIG. 3 of the present invention is not covered with the heat radiating material at the lamp end and the center. The horizontal axis is lighting time, and the vertical axis is relative illuminance. When the illuminance immediately after lighting is 100%, the illuminance attenuation rate at the center is larger than that at the lamp end.
[0029]
Therefore, the rare gas fluorescent lamp of the present invention is covered with a heat radiation material having an injection rate higher than that of the glass bulb over almost the entire length in the axial direction. By doing so, as shown in FIG. 5, the illuminance attenuation rate at the center of the lamp is suppressed as compared with the case of FIG. Furthermore, by covering the central part of the lamp with a heat radiation material, the illuminance attenuation rate at the center of the lamp can be further suppressed, approaching the illuminance attenuation at the end of the lamp, and the illuminance attenuation rate can be suppressed over the entire lamp Illuminance is attenuated uniformly.
[0030]
【Example】
<Measurement of injection rate>
In the measurement of the injection rate, as already described in the literature, the injection rate depends on the surface state, so carbon rods (injection rate ε = 0.98) and black bodies are known materials of two types of injection rates. A spray (ε = 0.97, manufactured by HORIBA, Ltd.) was prepared. Next, set the carbon rod and the object to be measured in a furnace capable of soaking at about ± 1 ° C in the furnace, and apply the previous black body spray locally to a part of the object to be measured. After heating to a predetermined temperature and after a sufficient time, a radiation thermometer (Keyence, IT2-202,
IT2-50) measures the temperature of the carbon rod, and further measures the temperature of the object to be measured where the black body spray is applied. Finally, the object to be measured is the temperature of the carbon rod and the part where the black body spray is applied. The injection rate of the object to be measured was obtained by changing the injection rate of the radiation thermometer so that the temperature indicated value was the same as the temperature of the target. When the indicated value of the temperature of the carbon rod and the temperature of the black body spray application part differed, the average value was used.
[0031]
<Measurement of lamp temperature>
The temperature of the lamp is measured by, for example, dividing the radial direction of the glass bulb into four equal parts in the center of the lamp, and measuring the four lamp surface temperatures by correcting the injection rate according to the material with the previous radiation thermometer. The average value was taken as the lamp temperature at that position. This measurement was performed at three locations at the center of the lamp and 160 mm from the center of the lamp.
[0032]
<Evaluation of lamp input>
In the lamp input, 10% of the electrical energy input to the lamp according to the present invention is Joule heat of discharge, 10% is output by visible light or radiation, and 30% is taken outside as conduction and convection loss. It is important to estimate what will happen. That is, unless the lamp input is accurately measured, it is not easy to confirm the effect of the present invention from the measured value of the lamp temperature under each condition. Therefore, in the present invention, the measurement of the lamp input is performed as strictly as possible. In a lamp using silent discharge or dielectric barrier discharge that discharges through a dielectric according to the present invention, the lamp input power is generally obtained by the VQ Lissajous method. ing.
[0033]
An outline of this method is shown in FIG. T1 is a transformer and C1 is an integrating capacitor having a capacitance Cm. For example, a Lissajous figure as shown in FIG. 7 is obtained from the accumulated voltage Q (Q = Cm × Vq) of C1 obtained from the voltage VL across the lamp and the voltage Vq across C1. The area S of the Lissajous figure (shaded portion in the figure) corresponds to the lamp input per cycle of the lamp voltage waveform. When the lamp operating frequency is f, the lamp input P can be calculated by P = S × f. The size of C1 is set so as to be about VL: Vq = 1000: 1, and consideration is given so that the lamp voltage waveform is not greatly affected. The lamp input P includes energy consumption due to the dielectric loss of the lamp, but the ratio of the lamp input P is small and does not cause a problem in explaining the effect of the present invention.
[0034]
<Example 1>
Next, specific examples of the present invention will be described. As a comparative example, in FIG. 1, a lamp not coated with the heat radiation material 30 was produced.
As the glass bulb 20, lead-free glass (trade name: PS-94, Nippon Electric Glass) having an outer diameter of φ8.0 and a thickness of 0.55 was used. The lead-free glass injection rate was ε = 0.90 according to previous measurements. For the internal electrodes 41 and 42, a commercially available silver paste was applied to the inner surface of the glass bulb 20 using a dispenser. The silver paste is obtained by kneading an organic binder and a solvent as appropriate with silver powder. Further, after the internal electrodes 41 and 42 were baked, the phosphor slurry was applied by, for example, a suction method and disposed so as to cover the internal electrodes 41 and 42. In this example, the coating thickness of the phosphor layer 60 was set to 40 μm to 90 μm.
[0035]
As the phosphor, LaPO4: Ce, Tb was used, but other rare earth phosphors can also be applied. The aperture 70 was provided by mechanically removing a part of the phosphor layer 60. Xenon 13.3 kPa was sealed inside the lamp.
[0036]
The total length of the lamp is about 360 mm. When this lamp was lit by pulse lighting by the flyback method proposed by the present inventors in Japanese Patent Laid-Open No. 9-199285, typical results shown in FIG. 4 were obtained. Assuming that the illuminance immediately after lighting is 100%, the lamp central illuminance was attenuated by about 8% and the lamp end was attenuated by about 4% within 5 minutes after lighting. After 30 minutes, the illuminance at the center of the lamp was attenuated by about 10%, and the end of the lamp was attenuated by about 5%.
[0037]
Next, the lamp of Example 1 of the present invention was completed by covering this lamp with PET (trade name: Teletube Teijin Kasei, thickness after shrinkage of about 150 μm) as the heat radiation material 31 over the entire length of the lamp. The injection rate of this PET heat shrinkable tube was ε = 0.94 according to the previous measurement. When this lamp was lit by pulse lighting by the flyback method proposed by the present inventors in JP-A-9-199285, typical results shown in FIG. 5 were obtained. Assuming that the illuminance immediately after lighting is 100%, the lamp central illuminance was suppressed to about 5% attenuation within 5 minutes after lighting, and the lamp end portion was attenuated by about 3%. After 30 minutes, the illumination intensity at the center of the lamp was only about 6% and only about 3% at the end of the lamp.
[0038]
<Example 2>
Next, a Teflon-based heat-shrinkable tube (trade name K2, polyvinylidene fluoride, Sumitomo Electric, thickness after shrinkage of about 200 μm) is applied as the heat radiation material 31 over the entire length of the lamp of the present invention in Example 1. The lamp was completed. The injection rate of this Teflon heat shrinkable tube was ε = 0.97 according to the previous measurement. When this lamp was turned on by pulse lighting by the same flyback method as described above, the typical result shown in FIG. 5 was obtained. Assuming that the illuminance immediately after lighting is 100%, the lamp central illuminance was suppressed to about 4% attenuation for 5 minutes after lighting, and the lamp end portion was attenuated by about 2%. After 30 minutes, the illumination at the center of the lamp was about 4% and the end of the lamp was only about 2% attenuation. The lamp was lit for another 30 minutes, but no further attenuation of illuminance was seen.
[0039]
<Example 3>
Next, the Teflon heat shrinkable tube was removed as the heat radiation material 31 covered in the whole in Example 2 except for the central part 120 mm of the lamp. This lamp was turned on by pulse lighting by the same flyback method as before. In this example, when the illuminance immediately after lighting was set to 100%, the lamp central illuminance was suppressed to about 4% attenuation for 5 minutes after lighting, and the lamp end portion was attenuated to about 3%. After 30 minutes, the illumination at the center of the lamp was about 4% and the end of the lamp was only about 3% attenuation. The lamp was lit for an additional 30 minutes, but no more illuminance decay was seen.
[0040]
<Example 4>
Next, the black body spray used for the measurement of the injection rate was applied as the heat radiation material 31 to the 120 mm region of the central portion of the lamp of the present invention in Example 1 except for the aperture portion.
The injection rate of the coating film by black body spray is ε = 0.97, and the coating thickness is about 3 μm. This lamp was turned on by pulse lighting by the same flyback method as before. In this example, when the illuminance immediately after lighting was set to 100%, the lamp central illuminance was suppressed to about 4% attenuation for 5 minutes after lighting, and the lamp end portion was attenuated to about 3%. After 30 minutes, the illumination intensity at the center of the lamp was about 5% and the end of the lamp was only about 3% attenuation. The lamp was lit for another 30 minutes, but the illumination at the center of the lamp was attenuated by about 6% and the end of the lamp was attenuated by about 4%.
[0041]
Table 1 shown in FIG. 8 is an example showing a measurement example of the lamp surface temperature together with the lamp input in this example. As can be seen from Table 1, it was confirmed that the surface temperature of the lamp was lowered by about 7 to 8 deg by covering with a polymer material having a large injection rate as the heat radiation material. This is because the higher the emission rate of the lamp surface, the easier the heat energy inside the lamp is released to the outside of the lamp due to radiation, and the higher the surface area is increased by covering the polymer material. is there. For example,
When the thickness increases by 200 μm with respect to the glass bulb diameter φ8, the surface area increases by about 5%, which is an effective numerical value for explaining the effect of the present invention.
[0042]
As described above, specific examples of the embodiment of the present invention have been described. The present invention is not limited to these examples. The effects of the present invention are also recognized in each combination of the embodiments described herein.
In particular, lead-free products are used for various materials, but this is in consideration of environmental impact. Therefore, basically, lead glass, borosilicate glass, soda lime glass, aluminosilicate glass and the like can be applied as the glass bulb. As the internal electrode, in addition to the silver paste, a paste of carbon paste, silver-palladium, gold, gold-palladium, platinum, platinum-palladium, or the like can be used, and ITO or a nesa film can be used.
[0043]
In addition, examples of the polymer material as the heat radiation material include PET and a Teflon heat shrinkable tube in the embodiment, but other than this, a polymer material having a heat shrink function or a liquid resin is dipped and dried. Even if the material is provided, the effect of the present invention is recognized as long as the injection rate is higher than the injection rate of the glass bulb to be applied.
[0044]
【The invention's effect】
Next, the effect of the present invention will be described. At least one electrode is disposed on the inner surface of the glass bulb as an internal electrode, the other electrode is disposed on the inner surface or the outer surface of the glass bulb, the high-voltage side of the power source is connected to the internal electrode, and the internal In the rare gas fluorescent lamp in which the phosphor layer is disposed so as to cover the electrode, and a light extraction aperture is provided in the phosphor layer, a rare gas is enclosed in the glass bulb, and a dielectric barrier discharge is used. By covering the glass bulb with a light and inexpensive heat radiation material with an emission rate larger than that of the glass bulb, more heat energy inside the lamp can be radiated and the temperature of the lamp can be lowered. Even when the lamp is lit, stable illuminance can be obtained over the entire length of the lamp without any significant attenuation compared to the illuminance at the beginning of lighting. It can provide a suitable lamp.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an example of measurement data according to the prior art according to the present invention.
FIG. 5 is an example of measurement data according to the present invention.
FIG. 6 is a measurement system for measuring the lamp input of a lamp according to the present invention.
FIG. 7 is an example of a Lissajous figure of a lamp according to the present invention.
FIG. 8 is a table summarizing the effects of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an external electrode type fluorescent lamp as an example of the prior art.
FIG. 10 is an example of a circuit for lighting a lamp of the present invention.
FIG. 11 is an example of a lighting waveform for lighting the lamp of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Noble gas fluorescent lamp
20 Glass bulb
30 Thermal radiation material
31 Thermal radiation material
32 Thermal radiation material
40 Internal electrode
41 Internal electrode
42 Internal electrode
43 External electrode
43 'external electrode
60 phosphor layers
70 aperture
80 Occlusion body
90 Exhaust pipe remainder
100 Feeding terminal
110 Lighting power supply

Claims (2)

少なくとも一方の電極をガラスバルブの内表面に内部電極として配設し、該内部電極には電源の高圧側を接続し、他方の電極を前記ガラスバルブの内表面または外表面に配設し、前記内部電極を覆うように蛍光体層を配設するとともに前記蛍光体層に光取り出し用アパーチャを設け、前記ガラスバルブ内に希ガスを封入し、誘電体バリア放電を利用する希ガス蛍光ランプにおいて、
前記ガラスバルブの中央部に該ガラスバルブの射出率より射出率の大きい複数の熱放射材料を重ねてガラスバルブを部分的に覆ったことを特徴とする希ガス蛍光ランプ。
At least one electrode is disposed as an internal electrode on the inner surface of the glass bulb, the high voltage side of the power source is connected to the internal electrode, and the other electrode is disposed on the inner surface or the outer surface of the glass bulb, In a rare gas fluorescent lamp that disposes a phosphor layer so as to cover the internal electrode and provides a light extraction aperture in the phosphor layer, encloses a rare gas in the glass bulb, and uses a dielectric barrier discharge.
A rare gas fluorescent lamp , wherein a plurality of heat radiation materials having an emission rate larger than that of the glass bulb are overlapped on a central portion of the glass bulb to partially cover the glass bulb .
前記熱放射材料が高分子材料であることを特徴とする請求項1に記載の希ガス蛍光ランプ。The rare gas fluorescent lamp according to claim 1, wherein the heat radiation material is a polymer material.
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